科研进展

华南师范大学物理与电信工程学院侯贤华教授团队在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊发表名为“Oxygen Defect Hydrated Vanadium Dioxide/Graphene as a Superior Cathode for Aqueous Zn Batteries”的论文，研究构建了具有丰富氧空位缺陷和石墨烯修饰的三维海绵状水合二氧化钒复合材料（Od-HVO/rG）。由于稳定的结构和丰富的活性位点，Od-HVO/rG 表现出优异的电化学性能。

该研究文章开发了一种简单、高效且快速的（2 s）微波热冲击策略一步合成超薄石墨烯包覆亚稳态无定形/晶体NiFe合金异质相结构电催化剂（a/c-NiFe-G），用于高效催化OER，并通过各种表征技术探讨了无定形/晶体NiFe合金异质相结构与OER性能之间的构效关系，揭示了高催化活性的潜在机制。

近日，清华大学深圳国际研究生院材料研究院刘碧录团队提出了一种高效的、普适性的胶水辅助研磨剥离法，以粘结型高分子作为力传输剂，通过研磨仪引入剪切力，实现了大尺寸、超薄、高质量二维材料的规模化制备。

MICs性能受限的主要原因是正负极之间电化学反应动力学不匹配，需开发电压平台安全、比容量大、倍率性能好、稳定性好的负极材料；另外微型MICs器件的制备和组装技术相对复杂，需要更为简便的技术路线来满足实际需求。

有鉴于此，近日，日本NTT基础研究实验室Wang Shengnan等展示了具有高纯度莫尔相的六方氮化硼(hBN)/石墨烯双层的一锅化学气相沉积生长。石墨烯在氢封端hBN模板下的外延插层导致聚合层间角小于0.5°。与大于0.5°的角度相比，接近0°堆叠角度的可能性几乎高出2个数量级。由于受到顶部hBN层的保护，与单层石墨烯相比，双层石墨烯的载流子迁移率显著增强。本文的研究工作提出了一种具有高均匀性和可控层间旋转的hBN/石墨烯双层的大面积制备方法，有望推动高质量vdW异质结的生产发展。

结构稳定性是石墨烯气凝胶的一个普遍问题。氧化石墨烯（GO）通过高锰酸钾（KMnO4）的氧化在表面提供官能团。利用半胱胺蒸气法成功地交联了石墨烯气凝胶的内部结构。交联石墨烯/半胱胺气凝胶（GCA）的强度足以降低相变材料（PCM）渗透过程中的体积收缩。

由于块状 AB 堆叠石墨烯的强层间相互作用降低了单层石墨烯的优越性能，因此需要形成随机堆叠的石墨烯，以将石墨烯的高性能应用于宏观器件。然而，获得块状石墨烯的常规方法具有低结晶度和/或形成热力学稳定的 AB 堆叠结构的问题。

综上所述，本研究表明以CaCl2为掺杂源，通过水热法制备了Ca2+-T/G复合材料。为了提高电导率，将Ca2+掺杂到TiO2中，合成纺锤体状Ca2+-T纳米颗粒。最终合成的2%Ca2+-T/G复合材料的电阻率最低(0.004Ω cm)，远低于未掺杂样品(0.046Ω cm)。实验和计算模拟结果表明：Ca2+-T/G复合材料的电阻率下降可能是由于Ca2+掺杂导致的载流子浓度增加、界面电荷转移加快和纺锤形的协同作用。因此，与未掺杂样品相比，电导率可以进一步提高。从而为提高T/G复合材料的导电性提供了新的思路，具有优异导电性的Ca2+-T/G复合材料可以在未来的导电涂料领域得到充分的应用。

华南理工大学钟林新等人受生物结构中韧带功能的启发，引入氧化石墨烯 (GO) 纳米片来封装 LM 液滴。GO纳米片、LM 和聚合物基质之间形成的强相互作用可以形成一个稳定的外壳，防止 LM 液滴破裂而渗出到聚合物网络中。该柔性 LM/GO 核壳微结构的设计克服了相分离难题，从而获得了坚韧的水凝胶材料，在 1240% 的伸长率下其应力可高达 303 kPa。该水凝胶还表现出对缺口不敏感性以及对各种表面的强附着力。这项工作开启了在可拉伸、坚韧水凝胶中使用 LM 的可能性。

以液态铜表面的石墨烯生长为例，孪晶石墨烯的生长已被成功演示，其中所有的GBs都是超长的直孪晶边界。此外，在石墨烯中发现了明确定义的孪晶界（TBs），由于氢原子优先吸附在高能孪晶上，因此可以通过氢气选择性刻蚀。这项研究揭示了2D材料在生长过程中GBs的形成机制，并为生长具有可控GBs的各种2D纳米结构铺平了道路。